超高純氫氣發(fā)生器是一種集電解水制氫、鈀膜純化于一體的儀器，該儀器可實現(xiàn)在供氫場合長時間連續(xù)輸出超高純氫氣，避免氣體運輸?shù)姆爆嵑臀ｋU，降低生產(chǎn)成本?？梢詾楣夥?、半導(dǎo)體、色譜等行業(yè)提供超高純氫氣。利用變壓吸附技術(shù)制取高純氫氣是工業(yè)制取超純氫氣的方法之一
  本實用新型涉及一種集電解水制氫與鈀膜純化為一體的超高純氫氣發(fā)生器，可以將電解水制取的氫氣經(jīng)過鈀膜純化后得到產(chǎn)氫純度多99.9999% (超高純)的氫氣。
超高純氫氣應(yīng)用
  超高純氫氣廣泛應(yīng)用于太陽能光伏、燃料電池、半導(dǎo)體及LED制造等行業(yè)。
  氫氣的生產(chǎn)方法主要有甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫、電解水制氫、烴類氧化重整制氫以及其它含氫物質(zhì)分解制氫。其中電解水制氫效率高，工藝成熟，設(shè)備簡單無污染，其生產(chǎn)出的氫氣純度較高，非常適合現(xiàn)場制氫及小型的需氫場合。
  電解水制氫由儲液罐、電解槽、氣液分離器和干燥器組成。電解槽出來的粗氫，經(jīng)過氣液分離器去除部分冷凝水，冷凝水重新進(jìn)入儲液罐，氫氣則經(jīng)干燥處理后產(chǎn)出。電解水制氫根據(jù)電解液不同可分為堿液和純水制氫兩類。傳統(tǒng)的堿液制氫器所用電解液為NaOH或KOH溶液，在直流電作用下，陰極和陽極分別產(chǎn)生比和O 2。而純水制氫器在電解槽內(nèi)裝有SPE離子膜，通電后H2O在陽極分解=H2O = H++0H，OH隨即在陽極放出電子生成O 2，從陽極室排出，H+在電場力的作用下，通過SPE離子膜，到達(dá)陰極得到電子形成H2。電解水制氫產(chǎn)出的氫氣純度一般能達(dá)到99.95%，而對于某些精密分析設(shè)備或者一些特殊的需氫場合要求的氫氣純度都達(dá)到99.9999%以上，電解水制取的氫氣不能滿足這種要求，因此氫氣純化就顯得尤為必要。
   近年來，隨著超高純氫的廣泛應(yīng)用，氫氣的分離與純化得到了更加深入的研究。氫氣的分離方法有膜法、變壓吸附(PSA)法以及深冷法等，膜法由于具有投資少、能耗低、效率高和操作方便等優(yōu)點已成為研究的熱點，該法尤其適用于小型產(chǎn)氫系統(tǒng)。其中鈀及其合金膜因具有透氫性強(qiáng)、選擇性高等優(yōu)點而備受關(guān)注，氫氣很容易透過鈀膜，而其它的氣體則不可透過。鈀膜的透氫過程包含5個步驟:(I)氫分子在鈀膜表面化學(xué)吸附并解離；(2)表面氫原子溶解于鈀膜；(3)氫原子在鈀膜中從一側(cè)擴(kuò)散到另一側(cè)；(4)氫原子從鈀膜析出，呈化學(xué)吸附態(tài)；(5)表面氫原子化合成氫分子并脫附。
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